LP N°33 : Effet de peau. Réflexion des ondes électromagnétiques à la surface d’un milieu conducteur. (MP ou 1ER CU)

LP N° 33 :

EFFET DE PEAU. RÉFLEXION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES À LA

SURFACE D’UN MILIEU CONDUCTEUR.

(MP OU 1

_CU)

Rapport de jury :

 Le jury attend que les candidats sachent exprimer le facteur de réflexion d’un métal réel et soient capable d’expliquer la couleur orangée du cuivre.

INTRODUCTION

I Propagation de sondes électromagnétiques planes dans un milieu conducteur :

1. Caractéristiques d’un conducteur  Equations de Maxwell  Loi d’ohm

 Conservation de la charge (ex du cuivre)  Comparaison de jD et j

2. Simplification des équations de Maxwell (équation de diffusion et relation de dispersion) 3. Solution de l’équation de dispersion : épaisseur de peau

4. Quelques valeurs numériques pour le cuivre 5. Aspect énergétique (vecteur de Poynting) 6. Pertes par effet Joules

 Calcul de la puissance volumique déposée sur l’épaisseur dx  Puissance dissipée par effet Joules

II Réflexion de ondes électromagnétiques plaznes à la surface d’un conducteur (incidence normale) :

1. Relations de passage à l’interface

2. Formules de Fresnel (cas de l’interface vide-conducteur) 3. En basses fréquences (ωτ<<1) : on retrouve l’épaisseur de peau 4. En hautes fréquences (ωτ>>1) :

 Si 1/τ<<ω<<ωp (ω<<ωp : éclat métallique)  Si ω>ωp

 Résumé de tous les cas de figure

5. Cas limite du conducteur parfait

III Application : pression de radiation CONCLUSION

Bibliographie :

 Hprépa 2ème _{année : ondes.}

 Pérez : Electromagnétisme.